法兰西科学院

法兰西科学院起源于将近十七世纪中叶时巴黎一群哲学家和数学家的非正式聚会。这批人包括笛卡尔、巴斯卡、伽桑狄和费尔玛等人,他们经常在墨森的寓所聚会,讨论当前的科学问题,提出新的数学和实验研究。后来, 聚会改在行政法院审查官蒙莫尔和博(64)览群书、周游四方的塔夫诺的宅邸举行,也比较定期了。包括霍布斯、惠更斯和斯特诺在内的外国学者也都被吸引来了,最后根据夏尔·佩罗的建议,科尔培尔向路易十四建议设立一个正规的学院。这个机构原先打算兼及历史和文学以及科学问题,但是这个计划没有实现,当 1666 年 12 月 22 日这个新学院举行首次会议时,它成了一个完全致力于科学研究的聚会。其成员得到国王的津贴,研究活动也得到资助。这些研究分成数学(包括力学和天文学)和物理学(当时认为物理学还包括化学、植物学、解剖学和生理学)。院士们在毗邻一个实验室的皇家图书馆的一个房间里聚会,共同进行研究。他们一周聚会两次,会议轮番讨论物理学和数学。

图 27—巴黎科学院(路易十四视察)

在纯粹物理学方面,科学院重做了西芒托学院和皇家学会的许多实验。他们研究了水凝固时把金属容器爆裂的能力所表现出来的水凝固的膨胀力。他们还使用抽气机进行了好些实验。有一个实验把一个盛有一条鱼的水缸放到一个容器中。当抽空容器中的空气时,没有观察到变化,但当重新放入空气时,鱼便沉到水缸底部停留在那里,因为鳔中的空气在上次抽气机容器抽空时也被抽空。为了确定热是否能透过真空,把黄油放在容器中,抽掉空气后把一块炽热的铁靠近之。结果发现,当把这铁靠得足够近时,这黄油便熔化了。发现一株植物在一个抽掉空气的容器中放上几天后便停止生长了。还进行了一些实验,想确定水的沸腾是否对随后水凝固的快慢有什么影响。没

有看出任何这样的影响,但是发现沸水由于其中没有溶解空气,因而形成的冰更硬也更透明。科学院的早期成员之一马里奥特用这种冰制成了取火镜。在这些物理研究中,惠更斯起了领导作用,正是在巴黎作为科学院院士时, 他写作了《光论》(Traite’de la Lumiere)(1690 年)。

科学院最早的化学研究包括对某些金属焙烧时所表现出来的重量增加的研究。杜克洛把一磅粉末状的锑置于一面取火镜的作(65)用下历时一小时, 发现锑的重量比原先的增加了十分之一。他猜想锑重量的增加,是由于增加了来自空气中的含硫粒子。然而,有一种意见认为,这锑可能是通过损耗容器而增加重量的。他们分析了许多地方的矿泉水,并把结果进行了比较。

在生物学的研究中,院士们的目标是运用他们的眼睛和理性,尤其是眼睛来研究动物和植物器官的构造和功能。他们的《动物自然史》(Natural History of Animals)(1666 年起;英译本:Alexan-der Pitfield. London, 1702)系根据对相当数量动物包括一头豹和一头象(他们从凡尔赛动物园得到它们的尸体)的考察和解剖而写成的。然而,这些解剖并没有按预定的计划进行,它们旨在说明所研究的这些动物的特性,而不是它们的相似之处。然而,它们消除了自然史上某些一般的错误。以皇家学会为楷模,院士们进行了狗和其他动物血的输血实验,但是成效甚微。他们长期研究了血、牛奶和其他这类流体的凝结,尤其是凝结发生的条件。科学院的会议偶而也解剖人体。人的眼睛和耳朵的结构都得到仔细的描述,在这方面马里奥特作出了眼睛盲点的重要发现。

科学院研究植物构造的方法非常原始,使人误以为获得了很有价值的结果。一种常用的操作是把从给定的植物熬出和榨出的液汁同某些铁盐或铅盐溶液混合,如果产生了颜色或者沉淀的话,就宣称哪些植物含有更多“地上” 含硫盐。由于发现“治伤的”药草能够淀积溶解在醋中的铅,他们便认为这萃取物吸收了使醋对舌头产生特殊作用的“特征”(笛卡尔的一种见解), 而这种药草也以类似的方式作用于使伤口溃烂的酸;因而药草有疗效。研究植物的另一种方式是榨出它们的液汁,然后让液汁蒸发,再检查结晶出来的精盐,然而,大量时间浪费在用甑分馏植物上面。冒出的蒸气被凝结,然后用升汞和其他试剂来试验酸反应和“含硫物”的性质,(66)颔中的残渣则抛弃掉。用这个方法处理了四百五十种不同的植物,有一次一下子就分馏了四十只蟾蜍。直到 1679 年,才有马里奥特指出这种处理是徒劳的,它必然要破坏所要检查的物质。

科学院的纯数学研究主要讨论笛卡尔在该领域的工作和几何学中应用无限小量所引起的种种问题。院士们撰写了许多专著;还联合编著了一本关于力学的论著,但是没有什么科学价值。在流体静力学中,院士们按照托里拆利业已制定的方法研究了从容器出来的射流的速度和压头间的关系。

在应用力学的领域内,科学院指派几个院士研究工业上常用的工具和机械,旨在阐明它们的工作原理以及改进或简化它们的结构。此外,院士们还设计了许多有创造性的机械装置,并发表在一本有图解的样本上。尤其注意了无摩擦滑轮组、泵和自动锯。这些发明者中最主要的是佩罗。他设计了一面可活动的镜子,控制一颗恒星或其他天体的光线使之进入一架大型固定望远镜。这个装置在一定程度上是现代定星镜的前身,它使观察者不用移动望远镜就能跟踪一颗恒星的行程。佩罗还发明了一种用水使摆保持运动的钟, 水轮番流入在摆的两边的容器,交替地把它们压降。

科学院的天文学院士尤其是皮卡尔和奥祖的工作代表一种独特的进步, 因为他们首创系统地把望远镜和刻度盘结合起来实际应用于精密测量角度。利用物焦平面上相交的刻度线精确地确定望远镜的准直线。测微计也被系统地应用于测量望远镜视野中同时看到的物体的微小角距离。皮卡尔设想利用恒星中天时间来测定恒星的赤径差,为此他使用了惠更斯新研究出的摆钟。在巴黎专门研究了大气折射这个多少被忽略的因素。院土们最早的天文学(67) 观测,是在他们惯常聚会的地方的一个后花园中进行的。但是这个地方被房屋团团包围,因此他们吁请国王建造一所正规的天文台。天文台按照克洛德·佩罗的设计建造在圣雅克近郊,实际建成是在 1672 年。从 1669 年起, 科学院的天文学工作是在科尔培尔邀请到巴黎来的一位意大利天文学家G. D. 卡西尼的领导下进行的。

科学院组织了几次海外考察。其中有两次尤其值得一提。1671 年,为了精确测定已成为废墟的从前的第谷·布拉赫的天文台乌拉尼堡的位置,皮卡尔前往丹麦。他回来时把奥劳斯·勒麦带到巴黎,后者成为科学院的院士, 在法国期间,作出了光逐渐传播这个重要发现。另一次考察由让·里歇率领, 于 1672 年到卡宴去观察火星的一次冲。根据对里歇的观察和卡西尼同时在巴黎作的观察所作的比较而推算出的火星和太阳视差的值,在精度上远远超过以往所获得的值。里歇还作出了一个重要发现:为了走秒时,钟摆在卡宴必须比在巴黎制作得短——这个发现标志着开始考虑地球的确切形状。

1683 年科尔培尔逝世后,卢瓦就任皇家科学院的督导。他不屑于纯粹理

论研究,因此科学院的活动一直趋于沉寂,直到 1699 年比尼翁彻底改组并扩充了科学院。